Архитектурный облик храма напоминает армянские церкви XIII-XIV веков: квадратное здание с куполом на восьмигранном барабане и узкими окнами. Позже церковь была перестроена: у главного входа добавили просторное помещение, разделенное столбами на три нефа, перекрытых сводами с арками на консолях. Это позволило храму вмещать больше прихожан. Пройдя через мрачноватую пристройку, верующие попадали в светлый купольный зал, украшенный фигурами Иоанна Крестителя и Николая Чудотворца из камня. Эти освещенные солнцем скульптуры производили впечатление. В верхней части апсиды находилось изображение Христа и двенадцати апостолов.

Со временем строения ветшают, но в конце XIX века епископ Таврический и Симферопольский Гермоген описывал внутреннее убранство церкви так: «В церкви замечательны древние изображения на стенах: Спаситель на горнем месте, по сторонам 12 апостолов, Иоанн Креститель с агнцем над жертвенником, святитель Николай с книгой на южной стене, лик Господа под куполом, святой Георгий на коне у входа. Храм небольшой, но прочный».

Храм был расписан фресками, фрагменты которых сохранились. В 1927 году реставрационная комиссия, в которую входил художник и искусствовед И.Э. Грабарь, осматривала средневековые храмы Феодосии. Грабарь предположил, что некоторые фрески храма Иоанна Предтечи могли быть созданы византийским живописцем Феофаном Греком, который работал в России в 70-е годы XIV века. Его иконы и фрески сохранились в Благовещенском соборе в Москве и церкви Спаса-на-Ильине в Новгороде.

С храмом связано историческое событие: осенью 1474 года в Кафу прибыл русский путешественник Афанасий Никитин, возвращавшийся из Индии. В «Хождении за три моря» он писал, что прибыл в Кафу за девять дней до Филиппова поста. Предание гласит, что он посетил церковь Иоанна Предтечи и молился там, радуясь возвращению на родину после жизни среди буддистов и мусульман.

В 1475 году Кафу захватили турки, и мусульманство стало основной религией, хотя в городе оставались храмы разных конфессий. Со временем церковь Иоанна Предтечи пришла в запустение и стала называться Карантинной. В 1887 году епископ Гермоген писал о Карантинной церкви, построенной из дикого камня в честь иконы Иверской Божией Матери. В 1858 году священник Николай Трегубов возобновил ее с помощью благотворителей, а в 1875 году Рукавишников окрасил церковь и пожертвовал три иконы.

В 1906 году в этом храме венчались художник Константин Богаевский и Жозефина Дуранте. Богаевский, известный русский художник, родился в Феодосии и жил в Карантине, где находилась его мастерская. Храм был его любимым. В годы революции рядом с храмом были расстреляны около 7000 белых солдат и офицеров.

В 30-е годы XX века храм был закрыт и заброшен. Несмотря на создание историко-архитектурного заповедника, он начал разрушаться. Из-за споров реставрационные работы не велись семь лет, и вода через дыры в крыше повредила фрески. Однако благодаря усилиям неравнодушных людей, включая архитектора Валерия Замеховского, храм был спасен. Провели дренажные работы, понизили уровень земли, вымостили двор камнем. Будущие прихожане помогали, убирая мусор и украшая двор. Реставрация завершилась в 1996 году, и храм вернули верующим.